碾莊圩，這個坐落在淮海平原上不足200戶人家的村莊，由於淮海決戰而聞名中外。經過黃百韜的苦心經營，它有著兩道水壕和圍牆，內外圍子之間有近百米的開闊地和幾所院落。水壕寬窄不等，從十幾米到二十幾米，水深一米以上。除圍子外麵有永久防禦體係外，敵人在兩道圍子之間，也利用網狀地堡群，組成嚴密火網。
總攻開始後，8縱以23師先鋒團67團的一個連為突擊隊，和9縱的“濟南第1團”並肩作戰，直插黃百韜兵團的心髒。這兩個主攻團相互通報情況，團結協調，緊密配合。兩個指揮所架設了電話，電話線若被敵炮火打斷了，就互派參謀人員聯係。
在步兵衝擊之前，8縱一聲令下，集中57門大炮，分4個炮群，向敵陣地猛轟。霎那間，炮聲震天，無數條火龍劃破了夜空，飛向碾莊圩，僅3刻鍾就發射炮彈4600餘發，被譽為“戰爭之神”的火炮，在圍攻碾莊圩中大顯神威，敵有生力量大量被殺傷，防禦工事被摧毀，步兵部隊沿著這條開辟的通路奮勇向前衝擊。
淮海平原的初冬，已是天寒地凍，北風凜冽，而夜間壕水更是冰冷刺骨。為了爭取突破時間，突擊隊的同誌跳下水深齊腰的壕溝涉水前進，有的同誌幹脆脫掉棉衣，光背赤足涉水而過。壕壁、圍牆陡直難攀，戰士三番五次爬上去摔下來。為我炮火震蒙了的敵人，如噩夢剛醒，機槍、手榴彈一齊打來。戰士們一麵還擊，壓製敵人火力，一麵疊“羅漢”向上爬，喊著口號，相互鼓勵著“衝過水壕，翻過圍牆就是勝利！”僅用半小時，碾莊圩第一道圍牆的突破口就被9連撕開了，紅色信號彈劃向豁口上空。我後續部隊隨後跟進。
守敵使用炮火和步兵交叉火力以及火焰噴射器，憑著尚存的工事構成一道新的火牆阻礙我軍前進，不少同誌被火焰燒得在地上翻滾，但火焰一滅，又立刻衝上去。經過一番搏鬥，將守敵一個營消滅在地堡密布、壕溝縱橫的陣地上。突擊連和後續部隊占領幾所院落站穩腳跟後，立即支援“濟南第1團”，向那裏的守敵壓過去。這時，兩個主攻拳頭會合了，共同打退敵人“青年突擊隊”的瘋狂反撲，向前進攻。為了抵近射擊，打死角，由縱隊參謀長陳宏和67團指戰員研究出的用炮拋射炸藥，給敵人很大殺傷。據俘虜兵講：這種“炮彈”，會飛到牆頭上爆炸，沒法躲。華東野戰軍首長稱讚炮打炸藥是一大創造。
8縱部隊和“濟南第1團”在第二道圍牆的南門外會合後，共同研究了兵力、火器的配合。“濟南第1團”首先衝破南門，兩支部隊一齊向裏衝殺，當後續部隊擁向南門石橋時，石橋被敵人炮火炸塌了。在這關鍵時刻，在現場指揮的參謀長陳宏見水壕有些障礙物，立即命令負責架橋的67團7連用這些東西把橋加固好，使後續部隊源源不斷地衝過。部隊在接近黃百韜兵團部的時候，同垂死掙紮的敵人展開了逐屋、逐點的爭奪，有時竟是白刃格鬥。一直激戰到20日清晨5時50分，攻打敵人兵團部和25軍軍部的各部隊會師了。當特務團團長董玉湘進到黃百韜住址時，發現黃百韜睡的毛毯上遺棄下1支手槍和1瓶安眠藥。至此，除黃百韜帶千餘人逃向64軍軍部據守的大院上村外，守敵全殲。
和8縱並肩擔任主攻的9縱在南麵沿邵墩、火車站、碾莊圩方向實施主要攻擊，以25師、26師並肩左右攻擊。11月15日，為了準備對碾莊圩的攻擊，縱隊因攻擊正麵縮小，重新調整了攻擊部署，以巧師攻擊碾莊圩，調26師到2線作短暫休整。11月19日，9縱在突破敵前沿後卻發展很慢。正在這時，25師向9縱司令員聶鳳智請示，8縱有個小分隊，要求從25師73團的突破口裏加入戰鬥，聶鳳智當即同意，並要求他們向右側發展，不要兩個部隊攪在一起。由於這個小分隊進去，進攻速度加快了，經過4個小時的激戰，就連續突破敵人兩道圍子，敵人馬上亂了陣腳。